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目前,风力发电技术作为新能源发电技术的重要组成部分,对于未来智能电网以及微网的建设都具有重大的推动意义。因此,风力发电技术的优劣直接关系到未来电网能否做到稳定、安全、高效的运行,以及实现环境友好的目标。本文以双馈发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)为研究对象,分析其工作原理,搭建DFIG风电系统的数学模型。DFIG系统采用背靠背式电压型变换器,包括转子侧变换器(Rotor Side Converter,RSC)和网侧变换器(Grid Side Converter,GSC),根据其控制目标的不同搭建不同控制策略。首先,针对RSC控制策略。当电网电压稳定时,采用基于功率给定的定子电压定向矢量控制策略,可有效实现P-Q的解耦和最大风能追踪。当电压出现小幅度降落时,考虑到电网电压的波动分量,搭建计及电压波动的改进控制策略,以实现无功参与电压调整的目的。在电网电压平衡的控制策略基础之上,当电网电压出现严重不平衡时,分析DFIG中各个电磁量中存在二倍频交流分量,通过引入广义积分器对传统锁相环进行改进,改进的锁相环可实现对频率和相角的准确检测。传统PI控制器无法对二倍频分量进行有效抑制,因此采用基于比例-积分-谐振控制器的改进控制策略,仿真结果表明控制策略可有效消除DFIG中各个电磁量的二倍频交流分量,从而实现DFIG不脱网运行。其次,针对GSC控制策略。采用基于电网电压定向的矢量控制策略,搭建电压电流的双闭环控制系统,可实现稳定直流母线电压稳定和单位功率运行的控制目标。针对谐波问题,引入LCL滤波器,确定其电感参数、电容参数、谐振频率、阻尼电阻参数。与L滤波器相比,LCL滤波器在高频段表现出更好的谐波抑制效果,从而减小了电感体积。最后,针对LCL滤波器的谐振问题,采用引入滤波电容电流的有源阻尼改进控制方案。选取调制参数65ck(28)控制效果最好,从而可节省阻尼电阻,减少能量损耗,增强系统的稳定性。仿真结果表明,通过快速傅里叶变换分析电流的谐波畸变率低于5%,可满足并网要求。